Il transito di HAT-P-23b
HAT-P-23 è una stella di tipo G0V simile al nostro Sole. Nel 2010 è stato rilevato un pianeta in transito nella sua orbita di tipo gioviano[1] con una temperatura misurata sul lato notturno pari a 2154 ± 90 K e con il colore dell’atmosfera probabilmente grigio[2]. L’orbita planetaria è allineata al piano equatoriale della stella, con un disallineamento pari a 15° ± 22°[3]. Al gigante gassoso è stato dato il nome di HAT-P-23b[4].
Come il pianeta extrasolare XO-1b già ripreso dall’Associazione Tuscolana di Astronomia (ATA), HAT-P-23b attende una conferma per i periodi di transito, motivo per cui è stato ripreso il 4 luglio 2020 dal gruppo ricerca in seno al progetto UAI DETEX (DEterminazione Transiti EXtrasolari)[5]. La scelta della ripresa è caduta su tale esopianeta soprattutto per l’ottima altezza sull’orizzonte e per la luminosità di HAT-P 23 con una caduta di luminosità al momento del transito molto accentuata.
La strumentazione utilizzata per le riprese è quella preposta alla ricerca installata attualmente nella cupola principale del Parco Astronomico “Livio Gratton” e composta da:
- telescopio Meade ACF 14”;
- CCD Sbig ST8 XE;
- ruota portafiltri Sbig CFW-10;
- fuocheggiatore elettronico;
- filtro fotometrico Ic di tipo Johnson-Cousins.
Per l’analisi scientifica sono stati ripresi 91 light frame per un totale di 5 ore sebbene in realtà il transito vero e proprio sia durato soltanto tre ore. Ogni singolo frame ha una durata di 180 secondi ed è stato acquisito in binning 2×2 per massimizzare la sensibilità della camera di ripresa. Sono stati ripresi inoltre 15 dark frame sempre della stessa durata mentre non c’è stata la necessità di eseguire di flat, essendo questi già presenti nella libreria ripresi da poco tempo e quindi ancora utilizzabili allo scopo. La calibrazione delle immagini è stata realizzata tramite il programma Maxim DL v5. Per la fotometria sono stati utilizzati la totalità dei fit light tranne uno interessato dal passaggio di un satellite proprio sul target, motivo valido per la sua esclusione.
I dati della fotometria sono stati salvati in un file testuale ed importati successivamente nel sito della Czech Astronomical Society (BRNO/TRESCA/ETD) per il metodo di analisi/fitting utilizzato così da ottenere l’elaborazione finale della curva di luce[6].
I risultati dell’analisi effettuata vengono riportati di seguito.
Nella figura 1 vengono mostrate le curva di luce relative al transito osservato sia per i dati raw che quelli corretti degli effetti dovuto al contributo della massa d’aria attraversata.
Fig. 1 Curve di luce del transito planetario sia per i dati grezzi che puliti degli effetti prodotti dalla massa d’aria.
Nella figura 2 viene riportato il grafico dei valori di air mass utilizzati per la correzione dei dati grezzi mentre nella figura 3 vengono forniti i valori residui e gli errori delle misure.
Fig. 2 – Diagramma dei valori di massa d’aria utilizzati per la correzione dei dati originali.
Fig. 3 – Diagramma degli errori sulle misure.
Nel riquadro colorate sottostante, in figura 4, vengono mostrati i valori ricavati dal transito come tempo medio, la durata e la profondità del transito.
Fig. 4 – Tabella riassuntiva dei valori temporali del transito ottenuti.
Il metodo di analisi dei dati oltre alle informazioni sopra descritte, fornisce anche una stima di alcuni parametri fisici, come il raggio del pianeta Rp (espresso in raggi gioviani) ricavato dalla profondità del transito; il raggio stellare R*, la distanza pianeta-stella a, il periodo Per e l’inclinazione i. Quest’ultima viene ottenuta dalla durata del transito stesso, interpolando vari parametri che comprendono il raggio della stella, il periodo orbitale ed il semiasse maggiore. I valori sono riportati in tabella 1.
| Rp: | 1.368 +/- 0.09 RJup | 1.502-0.038+0.037RJup |
| R*: | 1.2 +/- 0.07 RSun | fixed, errors included in i |
| A: | 0.0232 +/- 0.0002 AU | fixed, errors included in i |
| Per: | 1.212884 days | fixed |
| i : | 85.1 +/- 1.5 ° | 82.27 -0.51|2.22+0.56|2.92 ° |
Tab. 1 – Parametri orbitali dedotti dal transito.
Infine, sulla base dei valori ottenuti, l’analisi permette di mostrare la geometria del transito, come illustrato nella immagine di figura 5.
Fig. 5. Geometria del transito sia calcolato che da catalogo.
Nell’ambito del progetto DETEX sono state effettuate altre misurazioni sullo stesso esopianeta da altri partecipanti al Gruppo Astronomia Digitale (GAD) con lo scopo di confermare i dati del transito come ottenuti dal gruppo ricerca dell’ATA.
La curva è disponibile anche su portale Curve GAD raggiungibile all’indirizzo: http://www.astrofiliabologna.it/curvegad sotto la voce HAT-P-23b.
Maurizio Cervoni – Fabio Zampetti
Referenze:
[1] AA. VV., Warm spitzer and palomar near-ir secondary eclipse photometry of two hot jupiters: wasp-48b and hat-p-23b.
[2] AA. VV., Physical properties of the HAT-P-23 and WASP-48 planetary systems from multi-colour photometry, arXiv:1503.00762, 2015.
[3] AA. VV., Hat-p-20b–hat-p-23b: four massive transiting extrasolar planets, arXiv: 1008.3388, 2010.
[4] Nel 2019 con la campagna NameExoWorlds della IAU il pianeta ha ricevuto il nome di Jebus mentre la stella ha preso il nome di Moriah, rispettivamente riferiti all’antica Gerusalemme prima dell’avvento dei romani ed al monte presente nel centro città.
